$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
إنتاج غلة عالية من البروتينات البشرية مطوية بشكل مناسب وبعد translationally معدلة لتحليل مفصل للبنية ووظيفة لا يزال يشكل تحديا كبيرا. تتوفر التي تنتج البروتينات المؤتلف مع مثل مواطن وظيفة والسلوك وهناك عدد كبير من أنظمة التعبير. أنظمة التعبير البكتيرية، في الغالب سلالات الإشريكية القولونية، تمثل الأدوات التي يمكن الوصول إليها والتي يشيع استخدامها في المجال البحثي، نظرا لبساطة هذه الأنظمة التعبير، على الرغم من الخميرة، والنباتات والحشرات والثدييات أنظمة موصوفة 1-4 أيضا. ومع ذلك، فإن معظم هذه النظم غير قادرة على تعديل ما بعد متعدية المناسب من البروتينات المستهدفة. A المصالح الأساسية للمختبرات اذع والوفل تنتج بروتينات حقيقية النواة مع بالغليكوزيل المناسب. العديد من البروتينات البشرية تتطلب بالغليكوزيل المناسب للوظيفة المناسبة (انظر 5).
في حقيقية النواةماكينات بالغليكوزيل واسعة النطاق وقادرة على صنع مجموعة متنوعة من التعديلات، بما في ذلك الأسباراجين (N) - وسيرين / ثريونين (O) -linked glycans معقدة 6. ويقدر أن> 50٪ من البروتينات البشرية هي N-الغليكوزيلاتي 7. Glycans هي عناصر أساسية في العديد من البروتينات بما في ذلك الأجسام المضادة وحيدة النسيلة العلاجية، إرثروبويتين، وعوامل تخثر الدم مثل عامل التاسع، على سبيل المثال لا الحصر. على الرغم من وجود طرق متعددة لتحضير البروتينات بشكل مناسب N-الغليكوزيلاتي وتتراوح الاصطناعية بحتة 10/08، لchemoenzymatic 11-14 أو التعافي من أنظمة المؤتلف المهندسة 15-20، وليس من المستغرب، ونظم التعبير الإنسان وقد ثبت حتى الآن أن يكون أكثر قوة طرق لتوليد بروتينات بشرية.
ويتم إنتاج العديد من بروتينات سكرية الإنسان العلاجية في أنظمة المؤتلف باستخدام خلايا الثدييات. نظم المذكرة هي الهامستر المبيض الصينية (CHO)، والماوس المايلوما (NS0)، بيبي الهامستر Kidneص (BHK)، الجنينية البشرية الكلى (HEK-293) وخطوط الخلايا في شبكية العين البشرية التي يعملون في الالتصاق أو التعليق الثقافة لإنتاج البروتين 4،21،22. ومع ذلك، فقد يتطلب أنظمة تعبير البروتين الثدييات جيل من خطوط الخلايا مستقرة، وسائط النمو مكلفة والركيزة ساعدت إجراءات ترنسفكأيشن 23.
ويتحقق ترنسفكأيشن الخلية الثديية بمساعدة العديد من العوامل بما في ذلك الفوسفات الكالسيوم 24،25، والبوليمرات الموجبة (DEAE-ديكستران، polybrene، متعدد الليزين، polyethylimine (PEI)) أو الجسيمات الشحمية الموجبة موجبة الشحنة 26-29. PEI هو polycationic، اتهم، خطي أو البوليمر تشعبت (25 كيلو دالتون) 26 الذي يشكل مجمع مستقرة مع DNA وendocytosed. على تحمض الاندوسوم، ويعتقد PEI للتضخم، مما أدى إلى تمزق الإندوسومات والإفراج عن الحمض النووي في السيتوبلازم 26،30.
حتى وقت قريب، ترنسفكأيشن عابرة في suspensiعلى الثقافة كان يحملها الحمض النووي / PEI تشكيل معقد مسبق يليه بالإضافة إلى زراعة الخلايا 29. ومع ذلك، ذكرت ورم وزملاء العمل بروتوكول كفاءة عالية الأمثل لإنتاج البروتين المؤتلف في الخلايا HEK293 التي شكلت مجمع DNA / جزيرة الأمير إدوارد في الموقع 31،32. تجنب هذا الإعداد والتعقيم للمجمع، وتبادل عازلة في مستنبت. مزيد من التحسين من قبل بما في ذلك البلازميدات المعززة للتعبير أدى إلى زيادة العائد الكبير 33. هنا هو الطريقة التي يبني عليها هذه السلف وغير قابلة للتطبيق على نطاق واسع. ويمكن أيضا أن تتغير الظروف التعبير للتأثير على تكوين-N غليكان.
خط الخلية HEK293S، مع حذف الجينات التي توقف تجهيز N-غليكان في مرحلة وسيطة، ويؤدي إلى التعبير عن البروتينات مع الزي N-glycans يتكون من 2 بقايا N-acetylglucosamine بالإضافة إلى خمسة بقايا المانوز (مان 5 GlcNAc 2) 34، 35. هذه الخلاياتفتقر إلى ترانسفيراز N-acetylglucosaminyl I (GntI) الجين الذي هو مطلوب للالمصب-N غليكان معالجة 36،37. استخدام مثبطات ناقلة الغليكوزيل بما في ذلك kifunensine، النظير الحامض اللعابي وفوكوسي التناظرية و2-ديوكسي-2-الفلورية فوكوسي له تأثيرات وحدود المعالجة N-غليكان 38-41 مماثلة.
ذكرت بروتوكول هنا يستخدم ناقل pGEn2 كما هو مبين في الشكل 1 42،43، PEI بمساعدة ترنسفكأيشن عابرة إلى خطوط خلايا الثدييات (HEK293F أو خلايا HEK293S)، واسترداد عوائد عالية من البروتين الغليكوزيلاتي بشكل مناسب. هذا النظام هو قوي ويمكن أن تستوعب عوامل مختلفة بما في ذلك وضع العلامات النظائر والهندسة غليكان لإنتاج التتر كبيرة من البروتينات المؤتلف.